Культивируемая курятина с текстурой цельного мяса: новый подход к производству

Исследователи создали биореактор, имитирующий кровеносную систему, который доставляет питательные вещества и кислород к искусственной ткани. Это позволило вырастить более 10 граммов куриной мышечной ткани для применения в производстве культивируемого мяса. Результаты опубликованы в Trends in Biotechnology.

Решение проблемы масштабирования

Главным препятствием для создания крупных тканей является формирование распределённой сосудистой сети, так как одна лишь диффузия не может поддерживать клетки на значительных расстояниях. Без встроенной системы кровообращения толщина тканей обычно ограничивается 1 мм, что затрудняет производство сантиметровых тканей с плотно упакованными клетками.

Технология Hollow Fiber Bioreactor (HFB)

Учёные использовали полупроницаемые полые волокна, имитирующие кровеносные сосуды по способности доставлять питательные вещества. Эти волокна уже широко применяются в бытовых фильтрах для воды и аппаратах для диализа.

  • Демонстрация: Авторы показали биофабрикацию сантиметровых тканей скелетных мышц курицы с помощью HFB, состоящего из массива из 50 полых волокон.
  • Масштабирование: С помощью роботизированной системы сборки был создан HFB из 1125 волокон, что позволило произвести цельный кусок куриного мяса массой более 10 г из клеток куриных фибробластов.

Значение и перспективы

«Культивируемое мясо предлагает устойчивую и этичную альтернативу традиционному мясу, — говорит ведущий автор Шоджи Такеучи из Токийского университета. — Однако воспроизвести текстуру и вкус цельного мяса по-прежнему сложно. Наша технология позволяет производить структурированное мясо с улучшенной текстурой и вкусом, потенциально ускоряя его коммерческую жизнеспособность».

Помимо пищевой промышленности, эта платформа может найти применение в регенеративной медицине, тестировании лекарств и био-гибридной робототехнике.

Оставшиеся вызовы

Для будущих исследований необходимо:

  • Изучить долгосрочное влияние перфузии на качество ткани.
  • Улучшить механические свойства и структурную целостность ткани для лучшего воспроизведения характеристик натуральной мышцы.
  • Решить технические задачи: улучшить доставку кислорода в более крупных тканях, автоматизировать удаление волокон и перейти на материалы, безопасные для пищевых продуктов. Возможные решения включают использование искусственных переносчиков кислорода, механизмов удаления пучков волокон и съедобных или перерабатываемых полых волокон.